DE902266C

DE902266C - Process for the production of separators for accumulator batteries

Info

Publication number: DE902266C
Application number: DED8638A
Authority: DE
Inventors: Edward W Merrill
Original assignee: Dewey and Almy Chemical Co
Current assignee: Dewey and Almy Chemical Co
Priority date: 1950-04-11
Filing date: 1951-04-10
Publication date: 1954-01-21
Also published as: US2687445A; GB685099A; BE502480A; FR1042867A

Description

Es ist vorgeschlagen worden, Scheider (Separatoren) für Akkumulatoren-Batterien! in der Weise herzustellen, daß man eine Bahn aus Zellulose oder einer sonstigen verfilzenden Faser bildet, diese Bahn mit einer Lösung, eines säurefesten, hitzehärtbaren Harzes imprägniert, in die Bann Rippen nach Art einer Wellmaschine einwalzt und anschließend das in der Stoffbahn eingeschlossene Harz aushärtet. Auch sind Fasergemische vorgeschlagen worden,It has been proposed to use separators for accumulator batteries! in the way produce that one forms a web of cellulose or other entangling fiber, this web impregnated with a solution of an acid-resistant, thermosetting resin, in the spell ribs according to Art rolled in a corrugating machine and then the resin enclosed in the web of material hardens. Fiber mixtures have also been proposed

ίο wie z. B. Glasfaser und eine verfilzende Faser, in der Regel Zellulose. Glasfaser ergibt nicht nur eine Gespinstbahn von beträchtlicher Festigkeit, sondern ihre elastische Natur erzeugt auch einen offenen, flauschigen Bogen, welcher, obwohl er durch ausgehärtetes Harz zusammengebunden ist, nichtsdestoweniger so porös ist, daß er dem Durchgang des Elektrolyts nur einen geringen Widerstand entgegensetzt. Diese Tatsache macht die - Gespinstbahn aus Glas- und¹ Zellulosefasern besonders geeignet als Basis für die Scheider von Fahrzeug- so anlasserfbatterien mit ihren sehr hohen Entladestromstärken. Dort wo die Entladestromstärke der Batterie niedrig ist, wie z. B. im· Feuermelde- und¹ Fernmeldewesen, ist Glasfaser nicht notwendig.ίο such as B. glass fiber and a matting fiber, usually cellulose. Not only does glass fiber make a web of considerable strength, but its resilient nature also creates an open, fluffy sheet which, although bound together by cured resin, is nonetheless so porous that it offers little resistance to the passage of electrolyte. This fact makes the - spun web of glass and ^one cellulose fibers particularly suitable as a basis for the separator of vehicle so anlasserfbatterien with their very high discharge rates. Where the discharge current of the battery is low, such as. B. in · fire alarm and ¹ telecommunications, fiber optics is not necessary.

Glasfaser verfilzt nicht. Zellulose dagegen bildet as miteinander verfilzende Fasern. Deshalb wird Zellulose in Anteilen verwendet, welche die Bildung einer Gespinsfcbahn mit Glasfasern ermöglicht. Das Harz wird verwendet, um die Zellulosefasern vor dem Angriff der Batteriesäure zu schützen und um dem Scheider genügende Steifigkeit zu verleihen, damit er in eine Batterie eingebaut werden kann und seineGlass fiber does not tangle. Cellulose, on the other hand, forms as fibers that tangle with each other. That is why cellulose is used in proportions that allow the formation of a Spinsfcbahn made possible with glass fibers. The resin is used to make the cellulose fibers before To protect the attack of the battery acid and to give the separator sufficient rigidity with it he can be built into a battery and his

Form beibehält, wenn er von der Batteriesäuce angefeuchtet ist.Maintains shape when moistened by battery acid is.

Die Höhe der Rippen der nach diesem Verfahren hergestellten Scheider ist nicht gleichmäßig. Die Scheider ermangeln der Steifigkeit, wenn sie durch die Batteriesäure angefeuchtet sind, und neigen dazu, zusammengedrückt zu werden. Infolgedessen sind sie nicht geeignet, wenn starre Plattenizwisehenräurne aufrechterhalten werden müssen.. Ein weiterer ίο Mangel der früher verwendeten Scheider war der niedrige Anteil an Harz,, der von ihnen aufgenommen werden konnte, wobei dann doch ein genügend niedriger elektrischer Widerstand' aufrechterhalten werden sollte.The height of the ribs made by this procedure manufactured separator is not uniform. The separators lack rigidity when going through The battery acid is moistened and has a tendency to compress. Consequently they are not suitable if rigid plate toe tears must be maintained .. Another ίο shortcoming of the separators used earlier was the low proportion of resin, which could be absorbed by them, with a sufficient amount low electrical resistance 'should be maintained.

Die Ziele der vorliegenden Erfindung !gehen dahin, diese Mangel zu vermeiden und Scheider mit niedrigem Widerstand, stabilen Abmessungen und Widerstandsfähigkeit gegenüber Chemikalien herzustellen, hierbei ein Glasieren in den für den Elektrolyt durchlässigen Bereichen des Scheiders zu vermeiden und außerdem solche Scheider in einem kontinuierlichen Verfahren in großem Umfange zu erzeugen.The aims of the present invention are to avoid this deficiency and Scheider with to produce low resistance, stable dimensions and resistance to chemicals, here a glazing in the for the electrolyte Avoid permeable areas of the separator and also such separators in one to produce continuous processes on a large scale.

Aus der weiteren Beschreibung! .wird hervor- »5 gehen, daß das erfindungsgemäße Verfahren nach zwei Ausführungsiformen durchgeführt werden kann, und zwar einerseits in einem, kontinuierlichen Verfahren, wobei Stoffbahnen von. unbegrenzter Länge im wesentlichen auf rotierenden Maschinen verarbeitet werden, und andererseits in einem diskontinuierlichen Verfahren, wobei Stoffbahnen von endlicher Länge verwendet werden und diesen ihre Form durch Vorrichtungen nach Art einer Fl'achdruckpresse oder einer Tiegeldruckpresse verliehen wird. Beide Herstellungsarten liegen im Bereich der vorliegenden Erfindung. Indessen erzeugt ein kontinuierliches Verfahren fast immer ein gleichmäßigeres und billigeres Produkt. Dies ist auch hier der Fall. Demzufolge wird nachstehend insbesondere ein kontinuierliches Produktionsverfahiren für die Herstellung solcher verbesserter Scheider beschrieben und als Beispiel eine Qlas-Zellulose-Faser-Gespinstbahn als- bevorzugtes Ausführungsbeispiel angeführt, obwohl, wie bereits erklärt, Glasfaser nicht immer notwendig ist.From the further description! .will emerge »5 go that the inventive method according to two embodiments can be carried out, on the one hand in one, continuous Method whereby fabric webs of. unlimited Length are essentially processed on rotating machines, and on the other hand in a discontinuous process in which webs of fabric of finite length are used and this their shape by devices like a flat printing press or a platen printing press is awarded. Both types of manufacture are within the scope of the present invention. Meanwhile a continuous process almost always produces a more uniform and cheaper product. This is also the case here. Accordingly, a continuous production method is specifically described below for the manufacture of such improved separators and as an example a Qlas cellulose fiber web as preferred Embodiment mentioned, although, as already explained, glass fiber is not always necessary is.

Bei dem. Versuch, die erheblichen Schwierig¹-keiten auszuschalten, auif welche man bei dem früheren Verfahren gestoßen war, stellte es sich heraus,, daß die Abweichungen in der Stärke und der Wechsel in den Abmessungen der Gespinstbahn auf das spontane Abflachen und Verziehen der geformten Rippe beim Trocknen oder Aushärten des Bodens zurückzuführen wären. Sobald hierbei jedoch versucht wurde, die Abmessungen des Scheiders zu stabilisieren oder die Zellulosefasern durch höhere Harzikonzentration in höherem Maße voider Wirkung der Batteriesäure zu schützen, erschienen Glasurstellen¹ aus einer undurchlässigen Haut, welche Teile der Scheiderbereiche, die zur Führung des elektrischen Stroms bestimmt waren, abdichteten. Solche Glasurstellen waren weder vorherzusagen noch gleichmäßig, traten aber immer in den Bereichen auf, welche während des Aushärtens des Harzes einem gewissen Druck ausgesetzt worden waren.In which. Test, the significant Difficult ¹ -keiten off, auif which they were encountered in the former method, it turned out ,, that the deviations in thickness and the change in the dimensions of the tissue web to the spontaneous flattening and distortion of the molded rib when Drying or hardening of the floor. However, as soon as an attempt was made to stabilize the dimensions of the separator or to protect the cellulose fibers with a higher resin concentration to a greater extent from the effect of the battery acid, glaze spots ^{1 appeared} from an impermeable skin, which parts of the separator areas that were intended to carry the electrical current, seal. Such glaze spots were neither predictable nor uniform, but always occurred in the areas which had been subjected to a certain pressure during the hardening of the resin.

Das Verfahren wird im Zusammenhang mit den Zeichnungen noch besser verständlich, von welchen Fig. ί ein Aufriß¹ des verbesserten Batterietreniistücks, The process will be better understood in conjunction with the drawings, in which Fig. Ί ¹ is an elevational view of the improved Batterietreniistücks,

Fig. 2 ein Schnitt nach Linie 2-2 'der Fig. 1 und Fig. 3 eine schematische Darstellung der Rippenformmaschine ist.Fig. 2 is a section along line 2-2 'of Figs. 1 and Fig. 3 is a schematic representation of the rib forming machine is.

In den Zeichnungen ist die höhere Harzkonzentrationi in 'der Rippe und in den Randgebieten durch. die dichtere Punktierung veranschaulicht.In the drawings, the higher resin concentration is i in 'the rib and in the outskirts. illustrates the denser dotting.

Der in Fig, 1 dargestellte Scheider 10 eignet sich zur Verwendung! in normalen Fahrzeuganlasserbatterien. Die Rippen 11 stehen jedoch aus den Bogenflächeni 12 hervor,, wie es in Fig. 2 deutlicher dargestellt ist. Das Oberteil 13 und der Wandungsbereich 14 der Rippen 11 haben einen weit höheren Harzanteil als die Bogenbereiche 12, und zwar in der Tat einen so hohen, daß die Rippe 11 im wesentlichen undurchlässig ist.The separator 10 shown in FIG. 1 is suitable for use! in normal vehicle starter batteries. The ribs 11 are, however, from the Arc surfaces 12 emerge, as shown more clearly in FIG is shown. The upper part 13 and the wall area 14 of the ribs 11 have a much higher one Resin content than the arched areas 12, in fact so high that the rib 11 is substantially is impermeable.

Derartige Scheider werden in der folgenden Weise hergestellt: Glasfasern und Zellstoff, vorzugsweise Natronzellstoff, werden in einen Holländer eingebracht und in Wasser so schonend wie möglich zu einem gleichmäßigen Brei verarbeitet.Such separators are made in the following way: fiberglass and pulp, preferably Soda pulp, are placed in a dutch and processed in water as gently as possible into an even paste.

Beträchtliche Schwankungen in der Länge der Glasfasern, ihrem Durchmesser und den beiderseitigen Anteilen von Glas- und Zellulosefasern sind möglich, jedoch wird beispielsweise ein Stoffbrei aus 50% Glasfasern von o,on bis 0,015 mim Durchmesser und 3,2 bis 64 mm Länge und ζο⁰/» Natronzellstoffasern, als geeignet angesehen. Nachdem der Stoffbrei auf das Sieb gelaufen, entwässert, kalandert und getrocknet worden ist, wird der Filz in Breiten geschnitten, welche der Höhe der Scheider entsprechen. Die zerschnittene Rolle wird dann durch ein, Bad mit einem hitzehärtibaren Harz gezogen bzw. ßotiert. Viele geeignete Harze sind hierfür verfügbar. Die wesentlichen! Kennzeichen solcher Harze sind die, daß sie der Batteriesäure widerstehen müssen, daß' sie die Fasern gut überziehen und daß sie in Gegenwart von Wärme in eine verhältnismäßig inerte, unschmelzbare Zustandsform übergehen. Beispiele hierfür sind die Furfurol-Aldehyd-Harze, die Harnstoff-Aldehydl-Harze und die Phenolgruppe.Considerable fluctuations in the length of the glass fibers, their diameter and the mutual proportions of glass and cellulose fibers are possible, however, for example, a pulp made of 50% glass fibers with a diameter of 0.015 m ^{and a length of 3.2 to 64 mm and ζο 0} / » Soda pulp fibers, considered suitable. After the pulp has run onto the screen, dewatered, calendered and dried, the felt is cut into widths that correspond to the height of the separators. The cut roll is then drawn or doped through a bath with a thermosetting resin. Many suitable resins are available for this. The essential ones! Such resins are characterized by the fact that they must withstand battery acid, that they coat the fibers well and that, in the presence of heat, they change to a relatively inert, infusible state. Examples are the furfural-aldehyde resins, the urea-aldehyde resins and the phenol group.

Das Flotieren der Stoffbahn läßt die Harzlösung von der unteren Oberfläche aus in den Stoff eindringen. Da die Lösung infolge der Kapillarwirkung in der Stoffbahn aufsteigt, wird Luft durch die offene obere Oberfläche ausgetrieben. Durch dieses Verfahren, wird eine fast augenblickliche Sättigung erreicht. Wenn andererseits die Stoffbahn in die Lösung eingetaucht wird, dann wird Luft in den Zwischenräumen der Stoffbahn eingeschlossen, und das Eindringen des Harzes wird auf sehr lange Zeit hinaus verzögert. Vorzugsweise wird das Harz zu diesem Zeitpunkt nur in einem Zustand verwendet, in welchem es in einem einfachen Lösungsmittel, wie z. B. Wasser, Alkohol oder Azeton, löslieh ist. Wird z. B. ein Phenolharz verwendet,The flotation of the web of fabric allows the resin solution to penetrate the fabric from the lower surface. As the solution rises in the fabric web as a result of capillary action, air is passed through expelled the open upper surface. Through this procedure, an almost instantaneous one becomes Saturation reached. On the other hand, if the web of fabric is immersed in the solution, then air will be in the interstices of the fabric, and the penetration of the resin is very long Time delayed. Preferably, the resin is only used in a condition at this time in which it is in a simple solvent, such as. B. water, alcohol or acetone, soluble is. Is z. B. a phenolic resin is used,

dann kann je nach dem besonderen Harz und der besonderen Stoffbann für die Imprägnierung, eine wäßrige Lösung verwendet werden, welche io bis 35% an festen Harzfcestandteilen enthalten kann, weil' wiederum, je nach der Zusammensetzung der Stoffbahn Ι2,ζ bis, 30% der festen, Harzbestand¹-teile nach dem Arbeitsgang des Kalandrierens indem Bogen zurückgehalten werden sollten.Then, depending on the particular resin and the particular fabric ban for the impregnation, an aqueous solution can be used, which can contain 10 to 35% of solid resin constituents, because 'again, depending on the composition of the fabric web Ι2, ζ to, 30% of the solid, resin constituents ¹ should be retained in the sheet after the calendering operation.

Die gesättigte Stoffbahn, läßt man sodann durch einen Kalander laufen, welcher vorzugsweise so eingestellt ist, daß nur ein beschränkter Druck pro Quadratzentimeter ausgeübt wird. Sonst besteht die Gefahr, daß der Bogen während des Kalandrierens in Stücke aufgebrochen wird. Geeignete Drücke für" die soeben angegebenen Filzzusammensetzungen können bis, herauf zu etwa 8 bis 9 kg/cm² oder bis herab zu etwa 6 bis 7 kg/cm² betragen, und derartige Drücke werden in der Regel das Material zeitweise um etwa Y₈ mm zusammendrücken. Der Bogen wird dann sorgfältig getrocknet. Während des Trocknens nimmt der Bogen wieder um etwa Y₁₀ mm an Dicke zu.The saturated web of fabric is then passed through a calender which is preferably set so that only a limited pressure per square centimeter is exerted. Otherwise there is a risk that the sheet will be broken into pieces during calendering. Suitable pressures for "the felt compositions just noted can be up to, up to about 8 to 9 kg / cm ^2, or down to about 6 to 7 kg / cm ² , and such pressures will typically remove the material by about Y ₈ mm at times The sheet is then carefully dried. As it dries, the sheet again increases in thickness _{by about Y 10 mm.}

Es ist von Vorteil, die Stoffbahn 18 ganz langsam in Luft, die nicht über 65⁰ erwärmt ist, zu trocknen. Rasches Trocknen bewirkt, daß¹ sich, das Harz nahe der Oberfläche konzentriert und' vom Innern des Bogens bzw. der Stoffbahn abwandert. Die Oberflächenkonzentration kann im Innern der Stoffbahn einen so geringen Harzanteil zurücklassen,, daß späterhin die organischen Fasern von der Batteriesäure angegriffen werden. Nach Formieren der Stoffbahn, Trocknen, Zerschneiden, Imprägnieren mit Harz und nochmaligem sorgfältigem Trocknen läßt man sie durch den Rippenbildungsapparat laufen, welcher in Fig. 3 schematisch dargestellt ist. Bei diem kontinuierlichen Verfahren besteht diese Vorrichtung aus einem Satz von zwei Walzen 15 und ιό. Die Unterwalze 16 besitzt einen erheblichen Durchmesser, denn die Rippen des Scheiders werden in den quer über ihre Fläche eingeschnittenen Schlitzen, ausgehärtet. Ein großer Durchmesser ist notwendig, um die für Durchführung des Aushärtens nötige Berührungszeit zu schaffen. Die rippenbildende Walze 15 andererseits hat einen recht kleinen Durchmesser. Ihre maximale Größe richtet sich nach dem Abstand der Rippen. Wenn jedoch das Zerschneiden oder Verziehen der Stoffbahn vermieden werden soll, ist es wichtig, daß in jedem Augenblick jeweils immer nur einer der Querrippenstäbe 17, die sich über die Fläche der Wälze 15 erstrecken, die Gespinstbahn 18 berührt. Der Radius der Rippenrolle 15 muß daher so klein sein, daß in keinem Augenblick ein benachbarter Ripp-einstab iy^a die Unterwalze berührt, solange noch der vorhergehende Rippenstab 17 in den in die Unterwalze 16 geschnittenen Schlitz 19 eingreift.It's 18 very slowly to dry advantageous the fabric in air that is not heated above 65 ^0. Rapid drying causes ^1, the resin near the surface concentrated and 'from the interior of the sheet or web from moving away. The surface concentration can leave such a small amount of resin inside the fabric that the organic fibers can later be attacked by the battery acid. After the fabric web has been formed, dried, cut, impregnated with resin and again carefully dried, it is allowed to run through the rib-forming apparatus, which is shown schematically in FIG. In the continuous process, this device consists of a set of two rollers 15 and ιό. The lower roller 16 has a considerable diameter because the ribs of the separator are hardened in the slots cut across their surface. A large diameter is necessary to create the contact time necessary for curing to take place. The rib-forming roller 15, on the other hand, is quite small in diameter. Their maximum size depends on the distance between the ribs. However, if the cutting or warping of the fabric web is to be avoided, it is important that only one of the transverse rib bars 17, which extend over the surface of the rollers 15, touches the web of web 18 at any given moment. The radius of the ribs roller 15 must therefore be so small that at no time an adjacent rib single rod iy ^a sub-roller contacts, as long as the previous ribs rod engages in the cut 17 in the bottom roll 16 slot 19th

Viele der geeigneten Harze sind Kondensationspolymerisate, welche bei der Polymerisation Wasser freigeben. Wenn derartige Harze verwendet werden, ist es unbedingt notwendig, daß alle mit der Stoffbahn in Berührung kommenden Teile der Rippenformvorrichtung auf einer Temperatur über dem Siedepunkt des! Wassers gehalten werden, und um ein genügend rasches Aushärten zu erreichen, werden sie vorzugsweise auf eine Temperatur von etwa i8o° erhitzt. Liegt die Temperatur unter ioo°, dann wird das bei der Kondensationsreaktion frei gewordene Wasser kondensieren und Wasserstellen bilden, welche ihrerseits Anlaß zu Wirbelströmen bzw. vagabundierenden Strömen geben.Many of the suitable resins are condensation polymers, which polymerize water release. If such resins are used, it is imperative that they all be familiar with Fabric web coming into contact with parts of the rib forming device at a temperature above the boiling point of the! Water, and in order to achieve a sufficiently rapid curing, they are preferably to a temperature of heated to about 180 °. If the temperature is below 100 °, this is released during the condensation reaction The water that has become condense and form water spots, which in turn give rise to eddy currents or stray currents.

Aus< Fig. 3 ist zu entnehmen, daß in die Oberfläche der Unterwälze 16 zwischen jedem¹ rippenbildenden Schlitzepaar 19, 19 ein breiter Schlitz 20 mit stark geneigten Wandungen eingeschnitten ist. Der Boden des Schlitzes 20 liegt unter einem. Winkel von etwa 15⁰ zu der Tangente an die Unterwalze und fällt mit dem normalen Umlfang der Walze gerade vor dem- darauffolgenden rippenbildenden¹ Schlitz zusammen. Infolgedessen wird beim Durcbziehen des Materials der imprägnierten Stoffbahn zwischen den Walzen, die Stoffbahn durch den Rippenstab 17 in den rippenbildenden SchlitzOf <3 is. Can be seen that in the surface of the ridge forming Unterwälze 16 between each pair of slots ¹ 19, 19 a wider slot 20 is cut with strongly inclined walls. The bottom of the slot 20 is under one. Angle of about 15 ⁰ to the tangent to the lower roll and coincides with the normal of the roller just before Umlfang DEM subsequent rib-forming slot ¹ together. As a result, when the material of the impregnated fabric web is pulled through between the rollers, the fabric web is passed through the rib bar 17 into the rib-forming slot

19 der Unterwalze hineingedrückt; da die Walzen gut über die Aushärtetemperatur des Harzes erhitzt worden sind, beginnt das Harz in den neu geformten Rippenteilen sofort auszuhärten. Das Harz in, den sogenannten stromführenden Flächen wird praktisch nicht ausgehärtet, weil .der geneigte Schlitz19 of the lower roller pressed in; because the rollers are heated well above the hardening temperature of the resin the resin in the newly formed rib parts immediately begins to harden. The resin in that so-called current-carrying surfaces is practically not hardened because .the inclined slot

20 die Stoffbahn gänzlich außer Berührung mit einer der beheizten Oberflächen hält. Um die Stoffbahn für eine zum, Aushärten des Harzes genügend lange Zeit in den Schlitzen zu halten, ist eine Reihe von Stäben 2ii gerade jenseits des Umfanges der Unterwalze angeordnet. Der Spielraum zwischen den Stäben 21 und der Unterwalze 16 ist gerade so groß, daß die Stoffbahn 18 zwischen ihnen hindurchpassieren kann. Die deformierten Teile (Rippen) 11 der Stoffbahn, welche in die rippenbildenden Schlitze der Unterwälze gedrückt worden sind, bleiben daher in ihrer Lage auf der Unterwalze während eines größeren Teiles ihrer Umdrehung. Somit wird die Stoffbahn, trotz der ihr anhaftenden Elastizität, in den rippenbildenden Schlitzen gehalten, bis sie den Abhebepunkt erreicht (hier nicht gezeigt), an welchem die Stoffbahn die Unterwalze verläßt. Man wird (feststellen können, daß in diesem Zeitpunkt das in jenem Teil der Stoffbahn, welcher zu einer Rippe verformt worden ist, enthaltene Harz völlig in die C- bzw. unschmelzbare Zustandsform übergegangen ist. Daraus ergilbt sich, daß die Abmessungen, welche der Rippe durch den rippenibildenden Arbeitsgang verliehen worden sind, von Dauer sind und daß keine merklidhe Änderung in den Abmessungen der Scheider stattfindet, nach,-dem die Rippe die Unterwälze verlassen hat. 20 keeps the length of fabric completely out of contact with any of the heated surfaces. In order to hold the web of fabric in the slots for a long enough time to harden the resin, a series of bars 2ii are arranged just beyond the circumference of the lower roll. The clearance between the bars 21 and the lower roller 16 is just large enough for the fabric web 18 to pass between them. The deformed parts (ribs) 11 of the fabric web, which have been pressed into the rib-forming slots of the lower rollers, therefore remain in their position on the lower roller during a larger part of its rotation. Thus, in spite of the elasticity that adheres to it, the fabric web is held in the rib-forming slits until it reaches the lifting point (not shown here) at which the fabric web leaves the lower roller. It will be possible to determine at this point in time that the resin contained in that part of the fabric web which has been shaped into a rib has completely changed into the C or infusible state. This shows that the dimensions of the rib have been imparted by the rib-forming operation, are permanent and that no significant change in the dimensions of the separators takes place after the rib has left the underrolls.

Das Aushärten nur der gerippten Teile des Scheiders hat zwei Vorteile: 1. Ganz gleich, ob es sich um das: kontinuierliche oder um das intermittierende Verfahren handelt, das Aushärten der Rippe unter gleichzeitiger Verhinderung des Aushärtens der den Elektrolyt führenden Bereiche des Scheiders verhindert auch das Glasieren, von dem festgestellt wurde, daß es Anlaß zu hohem elektrischem Widerstand gibt. 2. Bei dem kontinuierlichen Verfahren, bei welchem die rippenbildenden Schlitze am Um-Curing only the finned parts of the separator has two advantages: 1. It doesn't matter whether it is the: continuous or intermittent process, the curing of the rib under at the same time preventing the hardening of the electrolyte leading areas of the separator prevented also glazing, which has been found to give rise to high electrical resistance gives. 2. In the continuous process, in which the rib-forming slits on the

fang der Unterwatee eingeschnitten sind, kann nach dam Aushärten der Rippen der Scheider abgeflacht werden. Würde dagegen zu diesem Zeitpunkt der ganze Scheider auf der Walze ausgehärtet werden, dann würde er in einer Kurve ausgehärtet, welche dem Umfange der Unterwalze entspricht. Da ausgehärtete Scheider spröde sind, könnte der Scheider nicht ohne Gefahr des Bruches abgeflacht werden. Nach, dem Aushärten der Rippen läßt mau die ίο Gespinstbahn iS über eine Harzauftragswalze laufen, und zwar derart., daß nur die Oberteile der Rippen mit der Walze in Berührung kommen.. Die Walze trägt einen Film von hochkonzentrierter Harzlösung auf ihrer Oberfläche. Daraus ergibt sich, daß ein Film der Harzlösung lediglich auf dem Rippenoberteilen abgelagert wird. Manchmal ist es vorteilhaft, die Unterseite der Rippe ebenso· zu überziehen. In solchen Fällen geht die Stoffbahn 18 zwischen einem Paar leicht angepreßter Walzen hindurch, welche am Umfang das gleiche Profil¹ halben wie die Rippenwalzen der Fig. 3, abgesehen davon, daß der Schlitz 20 fortgelassen werden .kann. Die Querstäbe der oberen Walze tragen auf ihren oberen Flächen Filme einer Harzlösung;, welche auf der Unterseite der Rippen in der Stoffbahn abgedruckt werden, wenn die Walzen rotieren. Die Kapillarkraft zieht etwas von dieser Lösung in und auf die vertikale Wandung der Rippe, jedoch muß dafür Sorge getragen werden, daß weder der obere noch der untere Auftrag der Harzlösung sich in den für den Elektrolyt durchlässigen Bereichen 12 ausbreitet. Dies kann in der Weise erfolgen, daß man die Konzentration des Harzes in dieser 'Überzugslösung auf etwa 70 bis 75 °/o 'bringt und dann die Stoffbahn rasch in einen Aushärteofen. leitet, welcher auf einer Temperatur von etwa 190 bis 200 ° gehalten wird. Bei dieser Temperatur erhärtet das Harz derart rasch, daß jede Wanderung desselben aufgehalten wird. Nach etwa 10 Minuten Aufenthalt im! Ofen ist alles Harz in dem Scheider, und zwar sowohl das teilweise ausgehärtete Harz in den Bereichen 12 wie auch der auf die Rippe aufgetragene Kontaktharzüberzug·, gründlich ausgehärtet. Wenn die Stoffbahn den Ofen verläßt, wird sie über die Oberfläche einer V2- bis 4°/oigen, vorzugsweise 2^fl/ftigen wäßrigen Lösung eines sulfonierten Netzmittels, wie z. B. Türkischrotöl, gezogen. Dieses Florieren der Stoffbahn bewirkt, daß dieselbe von der Unterseite her mit der Netzlösung getränkt wird., während die in der Stoffbahn enthaltenen Gase an deren Oberfläche austreten, also mit dem gleichen Vorteil großer Geschwindigkeit und Gleichmäßigkeit der Durchtränkung, wie er bei der Harz-Imprägnierung 'beschrieben wurde. Dieser Arbeitsgang des Durcbfeuehtens der Stoffbahn ist für die Herstellung brauchbarer Trennstücke sehr erwünscht. Die Harze sind nämlich hydrophob, und wenn der Scheider nicht durchfeuchtet ist, läßt er die Batteriesäure erst nach sehr langer Zeit hindurchgehen.When the underwatee are cut, the separator can be flattened after the ribs have hardened. If, on the other hand, the entire separator were to be hardened on the roller at this point in time, then it would be hardened in a curve which corresponds to the circumference of the lower roller. Since hardened separators are brittle, the separator could not be flattened without the risk of breakage. After the ribs have hardened, the ίο web can run over a resin application roller in such a way that only the upper parts of the ribs come into contact with the roller. The roller has a film of highly concentrated resin solution on its surface. As a result, a film of the resin solution is deposited only on the rib tops. Sometimes it is beneficial to coat the underside of the rib as well. In such cases, the fabric web 18 passes between a pair of slightly pressed rollers which ^{half the circumference of the same profile 1} as the ribbed rollers of FIG. 3, except that the slot 20 can be omitted. The cross bars of the upper roller have on their upper surfaces films of a resin solution; which are printed on the underside of the ribs in the fabric web when the rollers rotate. The capillary force pulls some of this solution into and onto the vertical wall of the rib, but care must be taken that neither the upper nor the lower application of the resin solution spreads in the areas 12 permeable to the electrolyte. This can be done in such a way that the concentration of the resin in this 'coating solution is brought to about 70 to 75%' and then the fabric web quickly in a curing oven. conducts, which is kept at a temperature of about 190 to 200 °. At this temperature the resin hardens so rapidly that any migration of the same is stopped. After about 10 minutes in the! Oven is all of the resin in the separator, both the partially cured resin in areas 12 and the contact resin coating applied to the rib, thoroughly cured. When the material web exits the oven, it is / o over the surface of a V2- to 4 °, preferably 2 ^fl / ftigen aqueous solution of a sulfonated wetting agent such. B. Turkish red oil, pulled. This blooming of the fabric causes it to be soaked from the underside with the wetting solution, while the gases contained in the fabric emerge on its surface, so with the same advantage of high speed and uniformity of the impregnation as with resin impregnation 'was described. This operation of exposing the web of fabric is very desirable for the production of useful separators. The resins are hydrophobic, and if the separator is not soaked, it will take a long time for the battery acid to pass through.

Eigenartig und noch ungeklärt ist indessen die Notwendigkeit, die durchfeuchtete Stoffbahn bei niedriger Temperatur zu trocknen. Fortgesetztes Erwärmen bei Temperaturen über 83⁰ scheint die Netzkraft des sulfonierten Netzmittels infolge einer noch nicht bekannten Wirkung aufzuhelfen. Bei Versuchen zur Aufklärung dieser Erscheinung wurde die durchfeuchtete Stoffbahn in einem Ofen bei 200° erwärmt. Die Netzkraft von Türkischrotöl wurde völlig zerstört, und das Trennstück war dann vollständig, hydrophob. Obwohl dieser Effekt bei niederen Temperaturen nicht so stark ist, scheint doch jedes Trocknen bei Temperaturen über denen des. siedenden Wassers in hohem Grade schädlich zu sein.What is strange and still unexplained, however, is the need to dry the soaked web of material at a low temperature. Continued heating at temperatures above 83 ⁰ seems aufzuhelfen the wetting force of the sulfonated wetting agent due to a yet unknown effect. In attempts to explain this phenomenon, the moistened fabric web was heated in an oven at 200 °. The wetting power of Turkish red oil was completely destroyed, and the separator was then complete, hydrophobic. Although this effect is not so strong at lower temperatures, any drying at temperatures above that of boiling water appears to be highly detrimental.

Nach dem soeben beschriebenen Trocknen bei niederen Temperaturen wird die behandelte Stoffbahn in geeignete Längen geschnitten, um. Batteriescheider zu bilden. Die durch Glasieren verursachten Störungen sind vollkommen ausgeschaltet, weil die Stoffbahn in den Bereichen 12 niemals mit einem beheizten Druckkörper in Berührung kommt, solange das Harz ausgehärtet wird. Es sind also· keine Kräfte vorhanden, welche dazu neigen, das Harz zu verschieben und es in einem durchlaufenden Film zu konzentrieren. Es härtet auf der Oberfläche der Fasern praktisch ohne Fließen aus. Daraus ergibt sich, daß der gesamte Bereich in den für den Elektrolyt durchlässigen Teilen 12 als durchlässige Membran erhalten bleibt und daß die elektrischen Eigenschaften des Scheiders durch die ganze Materiallänge hindurch sehr gleichmäßig sind. Der Extraharzüberzug auf den Rippen kann genügen, um den Rippenteil im- wesentlichen undurchlässig zu machen. Da aber die Rippe sowohl mit dem Bleisuperoxyd wie mit der Batteriesäure in Berührung kommt, trägt dieser Schutz- und Versteifungsüberzug aus Harz wesentlich zur Lebensdauer der Batterie bei.After the just described drying at low temperatures, the treated fabric web is cut into suitable lengths to order. To form battery separators. The ones caused by glazing Disturbances are completely eliminated because the fabric web in the areas 12 never with a heated pressure body comes into contact as long as the resin is cured. So there are · none Forces exist which tend to displace the resin and place it in a continuous film to concentrate. It hardens on the surface of the fibers with practically no flow. From this it follows that the entire area in the parts 12 permeable to the electrolyte is considered to be permeable Membrane is preserved and that the electrical properties of the separator through the whole Are very uniform throughout the length of the material. The extra resin coating on the ribs can be sufficient in order to make the rib part essentially impermeable. But there the rib with the lead peroxide as comes into contact with the battery acid, this protective and stiffening coating made of resin contributes significantly to the service life of the Battery.

Das diskontinuierliche Verfahren kann in der Weise durchgeführt werden, daß man die Stoffbahn auf eine beheizte flache Platte mit rippenbildenden Schlitzen und einem geneigten Zwischenschlitz, deren Profil¹ ähnlich dem der Schlitze in der Unterwälze, wie sie vorher besehrieben wurde, ist, legt. Einzelne Stäbe können dann nacheinander in die ■rippenbildenden Schlitze gedrückt werden, oder eine Rippenrolle kann über die auf die Platte gelegte, mit Harz imprägnierte und getrocknete Stoffbahn gewälzt werden. Die Nachteile dieses· Verfahrens bestehen darin, daß die Stoffbahn im verhältnismäßig kurze Längen geschnitten werden muß und daß mehr Zeit und Arbeit als beim kontinuierlichen Verfahren aufzuwenden sind.The discontinuous process can be carried out in such a way that the fabric web is placed on a heated flat plate with rib-forming slots and an inclined intermediate slot, the profile ^{1 of which is} similar to that of the slots in the lower roll as previously described. Individual bars can then be pressed one after the other into the rib-forming slots, or a rib roll can be rolled over the resin-impregnated and dried fabric web that is placed on the plate. The disadvantages of this process are that the web of material has to be cut in relatively short lengths and that more time and labor are required than with the continuous process.

Inisbesondere bei Fahrzeugafckumulatorenbatterien, bei denen der Scheider häufig durch Aräometer oder Zellemfüllspritzen gestoßen wird, ist es von Vorteil, Ober- und! Unterkanten der Scheider durch· ein Randlband aus Harz 22 (Fig.'ii) zu verstärken. Das Harz wird auf die Kanten der Stoff- iao bahn als· ein Kontaktüberzug mittels zweier horizontaler Harzauftragsräder· aufgetragen, deren' Umfang mit einem Olberfläcbenfikn vom Harzlösung benetzt ist. Wenn die Stoffbahn zwischen den rotierenden Rädern hindiurchläuft, werden ihre Randzonen mit Harzlösung überzogen. Wenn eineEspecially with vehicle rechargeable batteries, where the separator is often through hydrometers or cell filling syringes, it is advantageous to top and! Lower edges of the separator to be reinforced by an edge band made of resin 22 (Fig.'ii). The resin is applied to the edges of the fabric as a contact coating by means of two horizontal Resin application wheels applied whose ' Extend with an oil surface from the resin solution is wetted. When the web of fabric passes between the rotating wheels, yours will Edge zones covered with resin solution. When a

solche Randverstärkung gewünscht wird, werden diese Randauftragsräder zweckmäß.ig in die Rippenr üiberziehmaschine eingebaut, so daß das- gesamte Auftragen eines Kontaktüberzuges auf die Rippen und¹ längs der Ränder der Stoffbahn in einer Vorrichtung und zui gleicher Zeit stattfinden kann.If such edge reinforcement is desired, these edge application wheels are expediently built into the rib coating machine so that the entire application of a contact coating to the ribs and ¹ along the edges of the material web can take place in one device and at the same time.

Scheider, welche nach, dem vorliegenden Verfahren hergestellt sind, ergeben Batterien, welche in ihren Betriebseigenschaften Batterien mit HoIzscheidern gleichkommen oder dlieselben übertreffen. Ihre Lebensdauer ist ebenso lange. Ebenso können die Entladestromstärken der Batterie gleich, hoch sein, und die Scheider können zu einem Gestehungspreise hergestellt werden, welcher den Wettbewerb mit den Holzscheidern, wie sie gegenwärtig verwendet werden, aushält.Separators made according to the present process result in batteries which can be used in Batteries equal or exceed their operating characteristics with wood separators. Their lifespan is just as long. Likewise, the discharge currents of the battery can be the same, high be, and the separators can be at a cost price which compete with the wood separators as they are currently used will endure.

Claims

Patent claims:

1. Process for the production of separators ao for accumulator batteries by impregnation a felt web (web) with a solution of an acid-resistant, thermosetting synthetic resin, drying of the felt web, ribs the felt sheet and hardening of the resin,

^a 5 characterized in that initially only the resin in the rib areas is cured under heat and pressure, while the remaining areas of the felt web, which should remain electrolyte-ductile, remain out of contact with the heated press tool (s) and are then contained in these remaining areas Resin is cured by heating without applying pressure.

2. The method according to claim 'i, characterized in that that after the curing of the resin contained in the rib areas under Heat and pressure initially apply more resin solution only to the surface of these rib areas is applied and then both this applied to the rib areas at the same time Resin as well as the resin contained in the remaining areas by heating without Under the action of pressure is cured.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the ribs in dhr Felt web by appropriately drawing the web into slots one after the other in a mold are formed, preferably such that the formation of each rib is completed before any the following part, the felt sheet has been warped.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that ¹ further resin solution is applied not only to the cured rib areas, but also to the edge zones: dler felt web before the resin is applied to and ¹ in the entire Filzbahm without action cured by pressure.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the felt web for impregnation with the resin over the surface of the solution of the acid-resistant, thermosetting resin is drawn and any excess resin is then pressed out of the felt web or is sucked off.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the felt web is drawn after curing of the resin over the surface of an aqueous solution of a sulfonated wetting agent and then 'is dried at a temperature not above around 82P.

1 sheet of drawings